鍛壓機(jī)機(jī)架機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計【2副】【含7張圖紙及及檔全套】
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I畢畢業(yè)業(yè)設(shè)設(shè)計計(論論文文)題目:題目:鍛壓機(jī)機(jī)架機(jī)械加工工藝鍛壓機(jī)機(jī)架機(jī)械加工工藝及其夾具設(shè)計及其夾具設(shè)計系系 別別 :專專 業(yè)業(yè):機(jī)械設(shè)計制造及其自動化學(xué)學(xué) 生生 姓姓 名名:學(xué)學(xué) 號:號:起起 迄迄 日日 期期: : 設(shè)設(shè)計計( (論論文文) )地地點點: :指指 導(dǎo)導(dǎo) 教教 師師: :專專業(yè)業(yè)教教研研室室負(fù)負(fù)責(zé)責(zé)人人 : :日期: 2015 年 月 日II摘摘 要要本文是在鍛壓機(jī)機(jī)架的圖樣分析后進(jìn)行鍛壓機(jī)機(jī)架的機(jī)械加工工藝路線的設(shè)計,同時按照其中的加工工序的要求設(shè)計夾具。鍛壓機(jī)機(jī)架的主要加工內(nèi)容是表面和孔。處理路線長,處理時間和處理成本,加工精度要求的零件是加工機(jī)械的要求,遵循先面后孔,孔和治療計劃顯然是分階段和粗為了保證加工精度參考選擇底面作為粗基準(zhǔn),由一個底部和兩個工藝孔作為基準(zhǔn)的精度,確定工藝參數(shù)不同其治療和必要的處理。在一個工件夾持裝置,包括零件加工要求的程序和自由度分析是有限的,和表面特性的選定部分的功能定位元件,然后可以選擇定位元件限定邊界度的測定定位元件的選擇也需要一個夾緊元件,最后確定形狀的安裝結(jié)構(gòu),特別是。 關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞: :鍛壓機(jī)機(jī)架;加工工藝;工序;專用夾具IIIA AbstractbstractThis paper is the design of mechanical machining process route of forging machine in pattern analysis of forging machine and the design process, in accordance with the requirements of the fixture.The main content of forging machine is processing surface and the hole. The processing route is long, processing time, high processing cost, the machining precision is high. In accordance with the requirements of the machining process, follow the principle of the surface after the first hole, and the hole and the plane processing clearly divided into roughing and finishing stages of processing to ensure accuracy. Reference to the bottom as the benchmark crude, the bottom with two holes as a precision technology base, a variety of process parameters to theprocessing technology and processing were determined.In parts of fixture design, mainly according to the requirements of machining process, analysis of the degrees of freedom should be restricted, and then according to the characteristics of the selected surface parts of the positioning element, then analysis the selected location of components can be qualified shall be limited degrees of freedom. Determine the positioning components also need to select the clamping element, finally, is to determine the structure of fixture.Key words: forging machine; process; process; special fixture1 目目 錄錄摘 要.IIABSTRACT.III目 錄.11 緒論.31.1 本課題的研究內(nèi)容和意義.31.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況.41.3 本課題應(yīng)達(dá)到的要求.52 鍛壓機(jī)機(jī)架的圖樣分析.62.1 鍛壓機(jī)機(jī)架的作用.62.2 鍛壓機(jī)機(jī)架的圖樣分析.82.3 工藝分析.83 工藝規(guī)程設(shè)計.103.1 確定毛坯的制造形式.103.2 定位基準(zhǔn)的選擇.113.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇.123.2.2 精基準(zhǔn)的選擇.133.3 擬定工藝路線.143.3.1 劃分加工階段.143.3.2 安排加工順序.153.3.3 擬定加工工藝路線.163.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定.193.5 切削用量及工時定額的確定.204 鏜孔夾具設(shè)計.314.1 研究原始質(zhì)料.314.2 定位、夾緊方案的選擇.314.3 切削力及夾緊力的計算.314.4 誤差分析與計算.334.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu).344.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明.355 銑床夾具設(shè)計.365.1 研究原始質(zhì)料.3625.2 定位、夾緊方案的選擇.375.3 切削力及夾緊力的計算.375.4 誤差分析與計算.385. 5 定向鍵與對刀裝置設(shè)計.395.6 確定夾具體結(jié)構(gòu)和總體結(jié)構(gòu).415.7 夾具設(shè)計及操作的簡要說明.42結(jié)論與展望.44致謝.46參考文獻(xiàn).4731 1 緒論緒論1.1 本課題的研究內(nèi)容和意義本課題的研究內(nèi)容和意義工裝工藝及夾具畢業(yè)設(shè)計是安裝方法和裝置的模具畢業(yè)的專業(yè)知識進(jìn)行鞏固練習(xí)之前,每個程序的深度綜合回顧、實踐訓(xùn)練和工具已成為重要的固定設(shè)備的設(shè)計和使用機(jī)床是一種重要的過程促進(jìn)生產(chǎn)的發(fā)展。加工機(jī)是主要的生產(chǎn)基地組織和空白原料,調(diào)整機(jī)床的設(shè)計和制造專用加工設(shè)備,建立部署計劃,生產(chǎn)操作,勞動和成本計算生產(chǎn)。處理規(guī)則和機(jī)械組織生產(chǎn),規(guī)劃的基礎(chǔ)。它可以使產(chǎn)品的生產(chǎn)程序和編程,可以使每個科學(xué)過程的銜接,使均衡生產(chǎn)、消費順利,高質(zhì)量低、效率高。機(jī)械加工方法加工圖和地圖,是兩個主要的處理文檔??ǖ闹圃爝^程,是一個文件描述加工過程的安逸一片,在小批量生產(chǎn)中,產(chǎn)生一個導(dǎo)流板的機(jī)械加工,更詳細(xì)的每個項目編制加工卡每個過程的設(shè)計,直接指導(dǎo)工人生產(chǎn)的重要組成部分,在工件的批量生產(chǎn)和批量生產(chǎn)。在機(jī)械行業(yè),如何保證高精度的工件,加工成本的實質(zhì)性問題,一直從事機(jī)械行業(yè)的研究人員,在設(shè)計時考慮這些問題的有效裝置,夾具是保證工件的高我們?nèi)绾渭糨嬀?,更有效和更?jīng)濟(jì),這是行業(yè)亟待解決的這是行業(yè)人急需要解決的。隨著社會的發(fā)展,科技的不斷提高,各種高科技技術(shù)逐漸滲透到各個行業(yè),如何利用這些高科技為人類服務(wù),如何充分利用這些高科技在機(jī)械行業(yè)中,這還需要機(jī)械行業(yè)人員不斷的努力,開拓創(chuàng)新。隨著科學(xué)技術(shù)和社會市場,夾具的設(shè)計逐漸在柔性制造系統(tǒng)中的超到現(xiàn)在,四分4之一的不可缺少的工具夾在機(jī)電產(chǎn)品制造,工具本身已經(jīng)高度標(biāo)準(zhǔn)化用戶只需按品種、規(guī)格的選擇模具和夾具和變化是密切相關(guān)的產(chǎn)品,產(chǎn)品必須重組,一般屬于專用工具,模具,成為獨立的行業(yè),鉗子,國外也逐步形成一個依賴于機(jī)床行業(yè)或夾不僅具有模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化、先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計理念相結(jié)合,符合守恒原理資源,特別是環(huán)境保護(hù)的原則單元制造技術(shù)的發(fā)展方向夾在未來。機(jī)床夾具通常是一個固定工件的夾緊裝置:對于不同的切削工具,一般稱為“輔助工具”.有時廣泛范圍的機(jī)床夾具的應(yīng)用范圍。根據(jù)機(jī)床可分為通用設(shè)備和專用夾具可調(diào)夾具等。通過這次的畢業(yè)設(shè)計,綜合運用理論知識對試驗,也是一個四年的深入研究。在設(shè)計過程中,充分挖掘其潛在的分析問題和解決希望通過設(shè)計可以形成一個嚴(yán)謹(jǐn),認(rèn)真,參加工作打下了良好的基礎(chǔ)為以后參加工作打下一個良好的基礎(chǔ)。1.2 國內(nèi)外的發(fā)展概況國內(nèi)外的發(fā)展概況工裝的全稱是工藝裝備,全名是模具技術(shù)設(shè)備,工具是指外加工機(jī)床,需要保證質(zhì)量的加工設(shè)備零件加工的通用名稱,是各種工具的過程中是企業(yè)中,除了設(shè)備和生產(chǎn)的外部工具配合先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程的最后部分,大多數(shù)模具是根據(jù)每個產(chǎn)品的特性。設(shè)備零件或毛坯在機(jī)械加工過程中用于固定和定位進(jìn)行處理,即主要作用:定位工具固定,防止變形。夾模具,模具包括模板,屬于一種關(guān)系是沒有用的在機(jī)加工、焊接也是有用的,在許多情況下,需要多個組件,保證其準(zhǔn)確定位時,必須密切。設(shè)計產(chǎn)品,因為模板一些專門的產(chǎn)品生產(chǎn),確保無干擾現(xiàn)象,定位準(zhǔn)確,運營商,這是一個工具夾緊工件。夾從產(chǎn)生到現(xiàn)在,大約可分為三個階段:第一階段主要在組合夾具的人,這是夾5具主要用于簡單的工具,這是加快處理過程和趨于完善,第二階段的裝置夾之間的橋梁,成為人與機(jī)床的固定功能的變化,主要用于定位和夾緊工件。人們越來越認(rèn)識到,提高操作的夾緊和性能改進(jìn)工作和機(jī)床有密切關(guān)系提請注意,然后夾;第三階段表現(xiàn)為夾和組合機(jī)床作為機(jī)床設(shè)備,加工中不可缺少的技術(shù)。由于快速發(fā)展的現(xiàn)代經(jīng)典處理模板,提出了更高的要求,例如,快速,高效,安全,等等。如果我們想要達(dá)到生產(chǎn)要求,必須計算在加工過程中,由于切削力,重力過程工件加工時,切削力和慣性力等計算夾緊力的夾緊方式定義在特定的尺寸,以減少區(qū)間定位模板固定的增加,需要增加摩擦力矩;通過夾緊力所產(chǎn)生的正壓力和摩擦力的產(chǎn)生,以達(dá)到緊湊的模板和整理。同時,為了減輕工人的勞動強(qiáng)度,提高效率,夾片,也有必要的行程固定夾緊夾設(shè)計以較短的行程,以獲得最佳的夾緊效果達(dá)到最佳的夾緊效果。1.3 本課題本課題應(yīng)達(dá)到的要求應(yīng)達(dá)到的要求在實踐研究和數(shù)據(jù)收集設(shè)計相應(yīng)的數(shù)據(jù)讀取,組合,基本結(jié)構(gòu)和作用在機(jī)架上建立一個一般的理解,在此基礎(chǔ)上,經(jīng)過加工的金屬,金屬切削機(jī)床,在機(jī)械設(shè)計與理論掌握相關(guān)處理技術(shù),分析框架的鍛壓機(jī)鍛造表面處理方法,確定機(jī)架分別處理,從而形成一個機(jī)械加工路線的鍛壓機(jī)械的框架。根據(jù)步驟的要求鍛壓加工模式分析框架,定位鍛壓機(jī)的機(jī)架,機(jī)加工過程中的金屬導(dǎo)體,相關(guān)的數(shù)據(jù),如夾緊工件的機(jī)械設(shè)計及理論知識,乙酰膽堿實際工件的定位和夾緊,使整個經(jīng)濟(jì)的工藝路線鍛機(jī)機(jī)架、工件定位方案合理,優(yōu)化設(shè)計的產(chǎn)品。根據(jù)文獻(xiàn)加工金屬的實際使用過程中存在的工件,計算參數(shù)的確定方法和理論問題,機(jī)械設(shè)計和合成方法和知識的建立和執(zhí)行加工機(jī)械的技術(shù)文件,如設(shè)計一套機(jī)架鍛造工藝路線適合于實踐,以實現(xiàn)對現(xiàn)代制造業(yè),優(yōu)化設(shè)計的夾緊裝置。為提高硬度6鉆夾具在機(jī)床上安裝和減少振動引起夾斷續(xù)切削,不僅有足夠的剛度和強(qiáng)度,其高度和寬度也合適,一般有 H / B1 1.25,以減少嚴(yán)重的模板,使表面工件加工盡量靠近工作臺面。72 2 鍛壓機(jī)機(jī)架的圖樣分析鍛壓機(jī)機(jī)架的圖樣分析2.12.1 鍛壓機(jī)機(jī)架的作用鍛壓機(jī)機(jī)架的作用鍛壓機(jī)機(jī)架,如圖 2.1 及圖 2.2 所示,其主要作用是:鍛壓機(jī)機(jī)架類零件是機(jī)器或部件的基礎(chǔ)零件,鍛壓機(jī)機(jī)架是將主電機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運動經(jīng)過一系列的變速機(jī)構(gòu)使主軸得到所需的正反兩種方向的移動,同時鍛壓機(jī)機(jī)架分出部分動力將運動傳給絲杠。同時它將機(jī)器或部件中的軸、套、齒輪等有關(guān)零件組裝成一個整體,使它們之間保持正確的相互位置,并按照一定的傳動關(guān)系協(xié)調(diào)地傳遞運動或動力。因而鍛壓機(jī)機(jī)架是主傳動系中的關(guān)鍵零件。因此,鍛壓機(jī)機(jī)架的加工質(zhì)量將直接影響機(jī)器或部件的精度、性能和壽命。8圖 2.1 鍛壓機(jī)機(jī)架2.22.2 鍛壓機(jī)機(jī)架的圖樣分析鍛壓機(jī)機(jī)架的圖樣分析在編制鍛壓機(jī)機(jī)架機(jī)械加工工藝規(guī)程之前,首先應(yīng)研究鍛壓機(jī)機(jī)架的工作圖樣和產(chǎn)品裝備圖樣,熟悉該產(chǎn)品的用途、性能及工作條件,明確該鍛壓機(jī)機(jī)架在產(chǎn)品中的位置和作用;了解并研究各項技術(shù)條件制定的依據(jù),找出其主要技術(shù)要求和技術(shù)關(guān)鍵,以便在擬定工藝規(guī)程時采用適當(dāng)?shù)拇胧┘右员WC。 鍛壓機(jī)機(jī)架的材料為 HT200,灰鑄鐵生產(chǎn)工藝簡單,鑄造性能優(yōu)良,減震性能良好。傳動鍛壓機(jī)機(jī)架需要加工表面以及加工表面的位置要求?,F(xiàn)分析如下:1)該零件為機(jī)床鍛壓機(jī)機(jī)架,主要加工部位為平面和孔系,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜,精度要9求又高,加工時應(yīng)注意選擇定位基準(zhǔn)及夾緊力。2)材料 HT200。3)鑄件人工時效處理。2.32.3 工藝分析工藝分析工藝分析的目的主要有兩個:一是審查零件的結(jié)構(gòu)形狀及尺寸精度、相互位置精度、表面粗糙度、材料及熱處理等的技術(shù)要求是否合理,是否便于加工與裝配;二是通過工藝分析,對零件的工藝要求有進(jìn)一步的了解,以便制定出合理的工藝規(guī)程。 鑄件必須進(jìn)行時效處理,以消除應(yīng)力。有條件時應(yīng)在露天存放一年以上再加工。為了保證加工精度應(yīng)使定位基準(zhǔn)統(tǒng)一,該零件主要定位基準(zhǔn),集中在 D 面和W 面上。鏜孔時,在可能的條件下盡量采用“支承鏜削”方法,以增加鏜桿的剛性,提高加工精度。對直徑較小的孔、應(yīng)采用鉆、擴(kuò)、鉸加工方法。為保證在同一軸上各孔的同軸度,可采用在已加工孔上,安裝導(dǎo)向套再加工其他孔的方法。為提高孔的加工精度,應(yīng)將粗鏜、半精鏜和精鏜分開進(jìn)行。鑄造時一般 50mm 以下孔不鑄出??椎某叽缇葯z驗,使用內(nèi)徑千分尺或內(nèi)徑百分表進(jìn)行測量。軸內(nèi)孔之間距離的測量可以通過孔與孔之間壁厚進(jìn)行間接測量。10同一軸線上各孔的同軸度,可采用檢驗心軸進(jìn)行檢驗。各軸孔的軸線之間的平行度,以及軸孔的軸線與基準(zhǔn)面的平行度,均應(yīng)通過檢驗心軸進(jìn)行測量。鍛壓機(jī)機(jī)架作為主傳動系的支承零件,各傳動軸間要求一定的位置精度,因此,加工此鍛壓機(jī)機(jī)架的主要任務(wù)是保證各孔系間的相互位置精度。在此鍛壓機(jī)機(jī)架的加工中保證各孔正確位置是靠 T68 坐標(biāo)鏜床手動控制坐標(biāo)來完成的,為更好地保證加工質(zhì)量,單件小批量生產(chǎn)也可采用組合夾具、專用鏜模進(jìn)行加工,批量較大時,應(yīng)采用專用鏜模進(jìn)行加工。根據(jù)鍛壓機(jī)機(jī)架零件圖可知,其主要加工面是進(jìn)行導(dǎo)軌面的加工、表面加工、孔加工、鉆孔、攻絲,孔的精度要求高。該零件年生產(chǎn)屬小批量生產(chǎn),設(shè)計加工零件所需要的專用夾具是為了提高勞動效率、降低成本。 3 3 工藝規(guī)程設(shè)計工藝規(guī)程設(shè)計3.13.1 確定毛坯的制造形式確定毛坯的制造形式毛坯的選擇不僅影響毛坯的制造工藝及費用、零件生產(chǎn)率和經(jīng)濟(jì)性,而且也與零件的機(jī)械加工工藝和質(zhì)量密切相關(guān)。故正確選擇毛坯具有重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。毛坯選擇時,應(yīng)全面考慮以下因素:111)零件的材料及機(jī)械性能要求;2)零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸;3)生產(chǎn)類型,它在很大程度上決定采用毛坯制造方法的經(jīng)濟(jì)性;4)現(xiàn)有生產(chǎn)條件;5)充分考慮利用新工藝、新材料、新技術(shù)的可能性。長期使用經(jīng)驗證明,由于灰口鑄鐵有一系列的技術(shù)上(如耐磨性好,有一定程度的吸震能力、良好的鑄造性能等)和經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)點,通常鍛壓機(jī)機(jī)架材料采用灰口鑄鐵。最常用的是 HT200400,當(dāng)載荷較大時,采用 HT300540 高強(qiáng)鑄鐵。鍛壓機(jī)機(jī)架的毛坯大部分采用整體鑄鐵件或鑄鋼件。當(dāng)零件尺寸和重量很大無法采用整體鑄件(受鑄造能力的限制)時,可以采用焊接結(jié)構(gòu)件,它是由多塊金屬經(jīng)粗加工后用焊接的方法連成一整體毛坯。焊接結(jié)構(gòu)有鑄焊、鑄煅焊、煅焊等。采用焊接結(jié)構(gòu)可以用小的鑄造設(shè)備制造出大型毛坯,解決鑄造生產(chǎn)能力不足的問題。焊前對各種組合件進(jìn)行粗加工,可以部分地減輕大型機(jī)床的負(fù)荷。毛坯未進(jìn)入機(jī)械加工車間之前,為不消除毛坯的內(nèi)應(yīng)力,對毛坯應(yīng)進(jìn)行人工實效處理,對某些大型的毛坯和易變形的零件粗加工后要再進(jìn)行時效處理。毛坯鑄造時,應(yīng)防止沙眼、氣孔、縮孔、非金屬夾雜物等缺陷出現(xiàn)。特別是主要加工面要求更高。重要的鍛壓機(jī)機(jī)架毛坯還應(yīng)該達(dá)到規(guī)定的化學(xué)成分和機(jī)械性能要求。該零件為鍛壓機(jī)機(jī)架類,且外型尺寸較大,材料為 HT200,零件的形狀較復(fù)雜,因此不能用鍛造,只能用鑄件,采用砂型鑄造毛坯,如圖 3.1 鍛壓機(jī)機(jī)架毛坯圖所示。采用小批量造型生產(chǎn)。根據(jù)零件主要的加工表面的粗糙度查參考文獻(xiàn)機(jī)械制造工藝簡明手冊確定各表面加工余量。12毛坯鑄造時,應(yīng)防止砂眼和氣孔的產(chǎn)生。為了減少毛坯制造時產(chǎn)生殘余應(yīng)力,應(yīng)使鍛壓機(jī)機(jī)架壁厚盡量均勻,鍛壓機(jī)機(jī)架澆鑄后應(yīng)安排時效或退火工序。該鍛壓機(jī)機(jī)架的材料是 HT200,單件小批生產(chǎn),由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以毛坯采用鑄件。為了提高鍛壓機(jī)機(jī)架加工精度的穩(wěn)定性,采用時效處理以消除內(nèi)應(yīng)力。3.23.2 定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇定位基準(zhǔn)的選擇是工藝規(guī)程設(shè)計中的重要工作之一。定位基準(zhǔn)選擇正確、合理,可以保證零件的加工質(zhì)量,提高生產(chǎn)率。否則,就會使加工工藝過程問題百出,使生產(chǎn)無法進(jìn)行。鍛壓機(jī)機(jī)架定位基準(zhǔn)的選擇,直接關(guān)系到鍛壓機(jī)機(jī)架上各個平面與平面之間、孔與平面之間、孔與孔之間的尺寸精度和位置精度要求是否能夠保證。在選擇基準(zhǔn)時,首先要遵守“基準(zhǔn)統(tǒng)一”和“基準(zhǔn)重合”的原則,同時必須考慮生產(chǎn)批量的大小、生產(chǎn)設(shè)備、特別是夾具的選用等因素。該鍛壓機(jī)機(jī)架的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,壁厚不均,剛性不好,而加工精度要求又高,故鍛壓機(jī)機(jī)架重要加工表面都要劃分粗、精加工兩個階段,這樣可以避免粗加工造成的內(nèi)應(yīng)力、切削力、夾緊力和切削熱對加工精度的影響,有利于保證鍛壓機(jī)機(jī)架的加工精度。 3.2.1 粗基準(zhǔn)的選擇選擇粗基準(zhǔn)時,主要要求保證各加工面有足夠的余量,使加工面與不加工面間的位置符合圖樣要求,并特別注意要盡快獲得精基面。具體選擇時應(yīng)考慮下列原則:重要表面原則 為保證工件上重要表面的加工余量小而均勻,則應(yīng)選擇該表面為粗基準(zhǔn)。13不加工表面原則 為了保證加工面與不加工面間的位置要求,一般應(yīng)選擇不加工面為粗基準(zhǔn)。余量最小原則 如果零件上每個表面都要加工,則應(yīng)選擇其中加工余量最小的表面為粗基準(zhǔn),以避免該表面在加工時因余量不足而留下部分毛坯面,造成工件廢品。使用一次原則 因為粗基準(zhǔn)本身都是未經(jīng)機(jī)械加工的毛坯面,其表面粗糙且精度低,若重復(fù)使用將產(chǎn)生較大的誤差。平整光潔原則 以便工件定位可靠、夾緊方便。根據(jù)生產(chǎn)類型不同,實現(xiàn)以主軸孔為粗基準(zhǔn)的工件安裝方式也不一樣。大批大量生產(chǎn)時,由于毛坯精度高,可以直接用鍛壓機(jī)機(jī)架上的重要孔在專用夾具上定位,工件安裝迅速,生產(chǎn)率高。在單件、小批及中批生產(chǎn)時,一般毛坯精度較低,按上述辦法選擇粗基準(zhǔn),往往會造成鍛壓機(jī)機(jī)架外形偏斜,甚至局部加工余量不夠,因此通常采用劃線找正的辦法進(jìn)行第一道的工序加工,即以主軸孔及中心線為粗基準(zhǔn)對毛坯進(jìn)行劃線和檢查,必要時予以糾正,糾正后孔的余量應(yīng)足夠,但不應(yīng)定均勻。該鍛壓機(jī)機(jī)架為單件小批量生產(chǎn),在單件小批量生產(chǎn)時,由于毛坯精度低,所以以劃線找正法安裝。劃線時先找正主軸孔中心,然后以主軸孔為基準(zhǔn)找出其他需加工平面的位置。加工該鍛壓機(jī)機(jī)架時,按所劃的線找正安裝工件,則體現(xiàn)的是以主軸孔作為粗基準(zhǔn)。14 3.2.2 精基準(zhǔn)的選擇選擇精基準(zhǔn)時,主要考慮保證加工精度和工件裝夾方便可靠。一般應(yīng)考慮以下原則:1) 基準(zhǔn)重合原則 即選用設(shè)計基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),以避免定位基準(zhǔn)與設(shè)計基準(zhǔn)不重合而引起的基準(zhǔn)不重合誤差。2) 基準(zhǔn)統(tǒng)一原則 應(yīng)采用同一組基準(zhǔn)定位加工零件上盡可能多的表面,這就是基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。3) 自為基準(zhǔn)原則 某些要求加工余量小而均勻的精加工工序,選擇加工表面本身作為定位基準(zhǔn),稱為自為基準(zhǔn)原則。4) 互為基準(zhǔn)原則5) 便于裝夾原則 所選精基準(zhǔn)應(yīng)保證工件安裝可靠,夾具設(shè)計簡單、操作方便。為了保證鍛壓機(jī)機(jī)架零件孔與孔、孔與平面、平面與平面之間的相互位置和距離尺寸精度,鍛壓機(jī)機(jī)架類零件精基準(zhǔn)選擇常用兩種原則:基準(zhǔn)統(tǒng)一原則、基準(zhǔn)重合原則。小批生產(chǎn)時一般采用基準(zhǔn)重合原則,即以裝配基準(zhǔn)作為定位基準(zhǔn),避免了基準(zhǔn)不重合誤差,有利于提高鍛壓機(jī)機(jī)架上各表面間的相互位置精度。大批生產(chǎn)時常采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則,即一面兩孔定位,可避免由于基準(zhǔn)變換而帶來的累積誤差。該零件以三面定位,鍛壓機(jī)機(jī)架上的裝配基準(zhǔn)為平面,而它們又是鍛壓機(jī)機(jī)架上其他要素的設(shè)計基準(zhǔn),因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn),避免了基準(zhǔn)不重合誤15差,有利于提高鍛壓機(jī)機(jī)架各主要表面的相互位置精度。有零件圖可知:D 面、W 面為精基準(zhǔn)。3.33.3 擬定工藝路線擬定工藝路線 3.3.1 劃分加工階段零件的技術(shù)要求較高時,零件在進(jìn)行加工時都應(yīng)劃分加工階段,按工序性質(zhì)不同,可劃分如下幾個階段:粗加工階段此階段的主要任務(wù)是提高生產(chǎn)率,切除零件被加工面上的大部分余量,使毛坯形狀和尺寸接近與成品,所能達(dá)到的加工精度和表面質(zhì)量都比較低。半精加工階段此階段要減少主要表面粗加工中留下的誤差,使加工面達(dá)到一定的精度并留有一定的加工余量,并完成次要表面的加工(鉆、攻絲、銑鍵槽等) ,為精加工做好準(zhǔn)備。精加工階段切除少量加工余量,保證各主要表面達(dá)到圖紙要求,所得精度與表面質(zhì)量都比較高。所以此階段主要目的是全面保證加工質(zhì)量。光整加工階段此階段主要針對要進(jìn)一步提高尺寸精度、降低粗糙度(IT6 級以上)的表面。一般不用于提高形狀、位置精度。根據(jù)加工階段劃分的要求及零件的批量,該鍛壓機(jī)機(jī)架的加工劃分為 3 個階段:粗加工階段(粗銑各個平面、孔端面及各主軸孔粗鏜) 、半精加工階段(半精鏜各主軸孔,完成各次要孔等)和精加工階段(磨各平面、精鏜各主軸孔) 。16 3.3.2 安排加工順序復(fù)雜工件的機(jī)械加工工藝路線中要經(jīng)過切削加工、熱處理和輔助工序,如何將這些工序安排在一個合理的加工順序中,生產(chǎn)中已總結(jié)出一些指導(dǎo)性的原則,先述如下。切屑加工工序順序的安排原則1)先粗后精各表面加工順序按照粗加工、半精加工、精加工和光整加工的順序進(jìn)行,目的是逐步提高零件加工表面的精度和表面質(zhì)量。2)先主后次零件的主要加工表面(一般是指設(shè)計基準(zhǔn)面、主要工作面、裝配基面等)應(yīng)先加工,而次要表面(鍵槽、螺孔等)可在主要表面加工到一定精度之后、最終精度加工之前進(jìn)行加工。3)先面后孔原則 對于鍛壓機(jī)機(jī)架類、支架類、機(jī)體類等零件,平面輪廓尺寸較大,用平面定位比較穩(wěn)定可靠,故應(yīng)先加工平面,后加工孔。這樣,不僅使后續(xù)的加工有一個穩(wěn)定可靠的平面作為定位基準(zhǔn)面,而且在平整的表面上加工孔,加工變得容易一些,也有利于提高孔的加工精度。4)先基準(zhǔn)后其他作為精基準(zhǔn)的表面要首先加工出來。該鍛壓機(jī)機(jī)架的加工和裝配大多以平面為基準(zhǔn),按照加工順序安排的原則,采用先面后孔的加工順序。先加工平面,可以為加工精度較高的支承孔提供穩(wěn)定可靠的精17基準(zhǔn),有利于提高加工精度。另外,先加工平面可以將鑄件不平表面切除,可減少鉆孔時鉆頭引偏和刀具崩刃等現(xiàn)象的發(fā)生,對刀和調(diào)整也較為方便。加工孔系時應(yīng)遵循先主后次的原則,即先加工主要平面或孔系,這也符合切削加工順序的安排原則。根據(jù)各面各孔的精度要求,加工順序如下:A、B、C 平面的加工:查零件制造工藝與裝備表 3-9 平面加工方法可知,通過粗銑精銑的加工順序可以滿足要求;D、F、W 平面通過粗刨精刨粗磨精磨的加工順序可以滿足要求;E 平面通過粗刨精刨的加工順序可以滿足要求。、各主軸孔的加工:查機(jī)械制造工藝與裝備表 3-8 可知,通過粗鏜半精鏜精鏜的加工順序可以滿足要求;其余各孔:通過鉆擴(kuò)鉸的加工順序可以滿足要求。 3.3.3 擬定加工工藝路線擬定工藝路線的出發(fā)點:應(yīng)當(dāng)使零件的幾何形狀、尺寸精度及位置精度等技術(shù)要求能得到合理的保證。還要考慮經(jīng)濟(jì)效果,以便降低生產(chǎn)成本。綜合以上加工階段和加工順序的分析,可以初步得出鍛壓機(jī)機(jī)架的加工藝路線。初擬鍛壓機(jī)機(jī)架加工工藝路線方案一如表 3-1 所示。表 3-1 工藝路線方案一工序號工序內(nèi)容10鑄造,清理20時效處理30按線找正粗銑底平面40精銑底平面1850粗銑 500 凹槽,保證尺寸及粗糙度要求60精銑 500 凹槽,保證尺寸及粗糙度要求70粗銑三處凸臺面80精銑三處凸臺面90粗、精銑前側(cè)面100然粗、精銑后側(cè)面110粗鏜 120, 62,42,72 孔120半精鏜 120, 62,42,72 孔130精鏜 120, 62,42,72 孔140鉆 27 孔150鉆 M18 底孔,然后進(jìn)行攻絲160去毛刺170檢驗入庫240檢驗表 3-1 工藝路線方案二工序號工序內(nèi)容10鑄造,清理20時效處理30按線找正粗銑底平面40精銑底平面50粗銑 500 凹槽,保證尺寸及粗糙度要求1960精銑 500 凹槽,保證尺寸及粗糙度要求70粗銑三處凸臺面80精銑三處凸臺面90粗、精銑前側(cè)面100然粗、精銑后側(cè)面110粗鏜半精鏜 120, 62,42,72 孔120精鏜 120, 62,42,72 孔130鉆 27 孔140鉆 M18 底孔,然后進(jìn)行攻絲150去毛刺160檢驗入庫170檢驗方案一在鏜孔時,把粗鏜、半精鏜、精鏜分開進(jìn)行加工,滿足了粗精分開的原則,可以有效避免因粗精不分給工件帶來的加工應(yīng)力無法釋放的危害,有效地保證了零件的加工精度。而且四個是孔同時進(jìn)行加工的,不僅可以保證各主軸孔間的相互位置精度,而且還有效地提高了零件的加工效率,降低了工人的勞動強(qiáng)度。考慮到機(jī)械加工順序安排原則及零件的生產(chǎn)成本等因素,其優(yōu)越性在于把粗鏜、半精鏜、精鏜分開進(jìn)行加工,符合切削加工工序順序的先粗后精安排原則,而且各軸孔加工順序按照粗加工、半精加工、精加工進(jìn)行,可以逐步提高零件加工表面的精度和表面質(zhì)量,可以逐漸提高各個軸孔的質(zhì)量要求,可以提高各軸孔間的相互位置精度和各自的尺寸精度,保證鍛壓機(jī)機(jī)架零件的技術(shù)要求,確定其為此零件的加工工藝路20線。3.43.4 機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定機(jī)械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的確定鍛壓機(jī)機(jī)架體的材料是 HT200,單件小批生產(chǎn),由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,所以毛坯采用鑄件。根據(jù)上述原始資料及加工工藝,分別確定各加工表面的機(jī)械加工余量、工序尺寸與毛坯尺寸如下:頂面根據(jù)其加工長度和加工寬度的大小及尺寸公差等級,查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 2.2-4 鑄件機(jī)械加工余量,可得頂面 B 長度方向的單邊加工余量如下:精加工余量:Z2 =2.5mm粗加工余量:Z1 =5.5mm毛坯余量:Z =5.5+2.5=8mm兩側(cè)面根據(jù)其加工長度和加工寬度的大小及尺寸公差等級,查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 2.2-4 鑄件機(jī)械加工余量,可得兩側(cè)面 A、C 長度方向的單邊加工余量如下:精加工余量:Z2 =2.5mm粗加工余量:Z1=5.5mm毛坯余量:Z =5.5+2.5=8mm平面根據(jù)其加工長度和加工寬度的大小及尺寸公差等級,查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 2.2-4 鑄件機(jī)械加工余量,可得平面 D、W 長度方向的單邊加工余量如下:21精磨余量: Z4=1.0mm粗磨余量: Z3=1.5mm半精刨余量:Z2 =3.5mm粗刨余量: Z1=5.0mm毛坯余量: Z=5.0+3.5+1.5+1.0=11mm內(nèi)孔根據(jù)機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊表 2.3-10,可查得內(nèi)孔的加工余量,并根據(jù)余量得到工序尺寸與毛坯尺寸,如下表 3-3 所示。 表 3-3 工序尺寸及公差表(mm)工序名稱工序雙面余量 Zb工序基本尺寸工序經(jīng)濟(jì)精度工序尺寸及偏差精鏜0.2120IT7120H7半精鏜1.8120-0.2=119.8IT9109.8H9粗鏜3119.8-1.8=118IT11118H11鑄造(毛坯)5118-3=115211523.53.5 切削用量及工時定額的確定切削用量及工時定額的確定受論文篇幅所限,只選取部分工序及加工內(nèi)容進(jìn)行工藝計算,還請諒解。 工序 30 粗銑底平面加工條件:工件材料: HT200,鑄造。機(jī)床:VMC850 立式銑床。查機(jī)械加工工藝師手冊表 30-34 選擇工藝裝備及確定切削用量。22刀具:硬質(zhì)合金三面刃圓盤銑刀(面銑刀) ,材料:, ,齒數(shù)15YTmmD110,此為粗齒銑刀。8Z因其單邊余量:Z=2mm。所以銑削深度 :。pammap2每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 2.4-75,取 。faZmmaf/10. 0取銑削速度:參照機(jī)械加工工藝師手冊表 30-34,取。Vsmv/22. 1由式 3-1 得機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速:n21211014.36022.110001000dVn按照機(jī)械加工工藝師手冊表 3.1-74 可以查得機(jī)床與之接近的轉(zhuǎn)速為。300 /minnr實際銑削速度 :vsmdnv/73. 160100030011014. 31000進(jìn)給量: 。 fvsmmZnavff/4 . 460/300811. 0工作臺每分進(jìn)給量:。 mfmin/288/8 . 4mmsmmvffm銑削寬度:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 2.4-81,取。amma60被切削層長度 :由毛坯尺寸可知 。l60lmm刀具切入長度 :1l (3.2)2210.5()(1 3)lDDa220.5(10010060 )(1 3)1113mm刀具切出長度:取。2lmml22走刀次數(shù)為 1(2)精銑底平面加工條件:23工件材料: HT200,鑄造。機(jī)床: VMC850 立式銑床。查機(jī)械加工工藝師手冊表 30-34 選擇工藝裝備及確定切削用量。刀具:高速鋼三面刃圓盤銑刀(面銑刀):,齒數(shù) 12,此為細(xì)15YTmmD100齒銑刀。精銑該平面的單邊余量:Z=1mm。銑削深度:。pammap0 . 1每齒進(jìn)給量:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 3031,取。faZmmaf/08. 0銑削速度:參照機(jī)械加工工藝師手冊表 3031,取。vsmv/32. 0機(jī)床主軸轉(zhuǎn)速,由式(3.1)有:n10001000 0.32 6061 /min3.14 100Vnrd按照機(jī)械加工工藝師手冊表 3.1-74 可以查得機(jī)床與之接近的轉(zhuǎn)速為。75 /minnr實際銑削速度 :vsmdnv/4 . 06010007510014. 31000進(jìn)給量,由式(2.3)有:。fVsmmZnavff/25. 260/751215. 0工作臺每分進(jìn)給量:。mfmin/135/25. 2mmsmmvffm被切削層長度 :由毛坯尺寸可知。lmml210刀具切入長度 :精銑時。1lmmDl1001刀具切出長度 :取。2lmml22走刀次數(shù)為 1根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊:=249/(37.53)=2.21min。1t根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 2.5-45 可查得銑削的輔助時間。41. 01ft24精銑寬度為 20mm 的下平臺根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊切削工時:=249/(37.53)=2.21min。2t根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊表 2.5-45 可查得銑削的輔助時間。41. 02ft粗精銑寬度為 30mm 的下平臺的總工時: 2121fftttttmin42. 541. 041. 021. 221. 2 工序 50粗銑 500 凹槽,保證尺寸及粗糙度要求本工序為粗銑。已知加工材料為 HT200 鑄鐵,鑄件;機(jī)床為 VMC850 銑床,工件裝在專用夾具中。刀具:YG8 硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.4-63,可選銑刀直徑=220mm,齒數(shù) Z=6。wd1)確定背吃刀量 ap: mmap5 . 52)確定進(jìn)給量 f:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.4-15,可查得=0.200.29mm/z。選zf擇=0.20mm/z,故 zf rmmZffz/2 . 1620. 03)確定切削速度 v:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.4-25,可選擇=50m/min。cv min/41.852205910001000rdvnwcs按選擇,所以實際切削速度 v:min/100rnw25 min/08.6910001002201000mndvww工作臺每分鐘進(jìn)給量為: min/120100620. 0Mzmmznffwz按 VMC850 機(jī)床工作臺進(jìn)給量表,選擇=130mm/min。Mzf則實際每齒進(jìn)給量為: zmmznffwMzz/22. 01006130工額定時的計算:jT min85. 8213048648521iflllTMzj 工序工序 60 精銑 500 凹槽,保證尺寸及粗糙度要求本工序為精銑。已知加工材料為 HT200 鑄鐵,鑄件;機(jī)床為 VMC850 銑床,工件裝在專用夾具中。刀具:YG8 硬質(zhì)合金端銑刀。根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.4-63,可選銑刀直徑=220mm,齒數(shù) Z=6。wd1、確定背吃刀量:pa mmap5 . 22、確定進(jìn)給量 f:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.4-15,可查得 f=0.40.6mm/z。選擇f=0.52mm/z,故 rmmzffz/087. 0652. 03、確定切削速度 v:26根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.4-25,可選擇。min/68mmvc min/44.982206810001000rdvnwcs按機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇,所以實際切削速度 v:min/100rnw min/08.6910001002201000mndvww工作臺每分鐘進(jìn)給量為: min/54100609. 0Mzmmznffwz按機(jī)床工作臺進(jìn)給量表,選擇。min/60mmfmz則實際每齒進(jìn)給量為: zmmznffwMzz/10. 0100660工額定時的計算:jT min17.1926048648521iflllTMzj式中: =485mm,取 =86mm,l dccdcdl05. 003. 0,315 . 000011l 取,mml532mml42。2min,/54immfmz 工序工序 110 粗鏜 120, 62,42,72 孔本工序為粗鏜。已知加工材料為 HT200 鑄鐵,鑄件;機(jī)床為 T612 型臥式鏜床,工件裝在組合夾具中。刀具:硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。確定背吃刀量:pa )(5 . 1單邊余量bpZmma確定進(jìn)給量 f:27根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.3-14,可查得 f=0.31.0mm/r。按 T617A 機(jī)床進(jìn)給量,選擇 f=0.74mm/r。確定切削速度 v:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.3-14,可查得=4080m/min,選擇cv。min/65mvc min/01.180115651000min/1000rrdvnws按 T617A 機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇,所以實際切削速度 v:min/200rnw min/22.7210002001151000mndvww工額定時的計算:jT min39. 0120074. 0355021ifnlllTwj式中:, =3mm,=5mm,mml501l2l =0.74mm/r, =1。fmin/200rn i 工序工序 120 半精鏜 120, 62,42,72 孔切削用量及基本時間的確定切削用量及基本時間的確定本工序為精鏜。已知加工材料為 HT200 鑄鐵,鑄件;機(jī)床為 T612 型臥式鏜床,工件裝在組合夾具中。刀具:硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。1、確定背吃刀量:pa mmap9 . 02、確定進(jìn)給量 f:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.3-14,可查得 f=0.20.8mm/r。28按 T612 機(jī)床進(jìn)給量,選擇 f=0.52mm/r。3、確定切削速度 v:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.3-14,可查得=60100m/min,選擇cv=85m/min。cv min/41.2291188510001000rdvnwcs按 T612 機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇=250r/min,所以實際切削速度 v:wn min/63.9210002501181000mndvww4、工額定時的計算:jT min45. 0125052. 0535021ifnlllTwj 工序工序 130 精鏜 120, 62,42,72 孔切削用量及基本時間的確定切削用量及基本時間的確定本工序為精鏜。已知加工材料為 HT200 鑄鐵,鑄件;機(jī)床為 T68 型臥式鏜床,工件裝在組合夾具中。刀具:硬質(zhì)合金金剛鏜鏜刀。1、確定背吃刀量:pa mmap1 . 02、確定進(jìn)給量 f:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.3-14,可查得 f=0.150.50mm/r。按 T612 機(jī)床進(jìn)給量,選擇 f=0.37mm/r。3、確定切削速度 v:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.3-14,可查得=5080m/min,選擇cv29=70m/min。cv min/09.1868 .1197010001000rdvnwcs按 T617A 機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇,所以實際切削速度 v:min/250rnw min/23.7510002008 .1191000mndvww4、工額定時的計算:jT min78. 0120037. 0535021ifnlllTwj式中: =50mm, =3mm,=5mm,l1l2l =0.37mm/r,=200r/min, =1。fni查機(jī)械加工工藝師手冊表 2.5-37 工步輔助時間為:2.61min。工序工序 140 鉆 27 孔要求切削用量及基本時間的確定要求切削用量及基本時間的確定本工序為鉆孔。已知加工材料為 HT200 鑄鐵,鑄件;機(jī)床為 Z525 型搖臂鉆床,工件裝在組合夾具中。由于內(nèi)孔直徑較小,查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊可知毛坯上不預(yù)留孔,為實心件。刀具:高速鋼麻花鉆1、確定背吃刀量:pa 13.5pamm2、確定進(jìn)給量 f:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.2-13,可查得 f=0.32mm/r。3、確定切削速度 v:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.2-13,可查得=2434m/min,選擇cv30=30m/min。cv min/40.415123010001000rdvnwcs按 Z525 機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇,所以實際切削速度 v:min/400rnw min/89.281000400121000mndvww4、工額定時的計算:jT min29. 0140032. 0253021ifnlllTwj式中: =30mm, 取 =5mm,=14mm 取=2mm,l2121rctgKdl1l2l2l =0.32mm/r,=400r/min, =1。fni 工序工序 150 鉆 M18 底孔,然后進(jìn)行攻絲保證尺寸公差要求切削用量及基本時間的確定保證尺寸公差要求切削用量及基本時間的確定本工序為鉆孔。已知加工材料為 HT200 鑄鐵,鑄件;機(jī)床為 Z525 型搖臂鉆床,工件裝在組合夾具中。由于內(nèi)孔直徑較小,查機(jī)械制造工藝設(shè)計簡明手冊可知毛坯上不預(yù)留孔,為實心件。刀具:高速鋼麻花鉆1、確定背吃刀量:pa mmap72、確定進(jìn)給量 f:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.2-13,可查得 f=0.32mm/r。3、確定切削速度 v:根據(jù)機(jī)械加工工藝師手冊第 2 版,表 3.2-13,可查得=2434m/min,選擇cv=30m/min。cv31 min/40.415333010001000rdvnwcs按 Z525 機(jī)床的轉(zhuǎn)速,選擇,所以實際切削速度 v:min/400rnw min/89.281000400231000mndvww4、工額定時的計算:jT min29. 0140032. 0253021ifnlllTwj式中: =30mm, 取 =5mm,=14mm 取=2mm,l2121rctgKdl1l2l2l =0.32mm/r,=400r/min, =1。fni4 4 鏜孔夾具設(shè)計鏜孔夾具設(shè)計4.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工鏜孔 120, 62,42,72 孔,加工時除了要滿足粗32糙度要求外,還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時,應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。4.2 定位、夾緊方案的選擇由零件圖可知:在對鏜孔加工前,底平面進(jìn)行了粗、精銑加工因此,定位、夾緊方案有:在加工中用作確定工件在夾具中占有正確位置的基準(zhǔn),稱為定位基準(zhǔn)。據(jù)夾具手冊知定位基準(zhǔn)應(yīng)盡可能與工序基準(zhǔn)重合,在同一工件的各道工序中,應(yīng)盡量采用同一定位基準(zhǔn)進(jìn)行加工。該零件以三面定位,鍛壓機(jī)機(jī)架上的裝配基準(zhǔn)為平面,而它們又是鍛壓機(jī)機(jī)架上其他要素的設(shè)計基準(zhǔn),因此以這些裝配基準(zhǔn)平面作為定位基準(zhǔn),避免了基準(zhǔn)不重合誤差,有利于提高鍛壓機(jī)機(jī)架各主要表面的相互位置精度。有零件圖可知,根據(jù)本道工序,選底面和側(cè)面為定位基準(zhǔn)。4.3 切削力及夾緊力的計算鏜刀材料:(硬質(zhì)合金鏜刀)5YT刀具的幾何參數(shù): 60粗K90精K100s80由參考文獻(xiàn)5查表可得:321圓周切削分力公式: (5.1)0.750.152943CpcPFa fvK式中 0.4pamm0.15/fmm r (5.2)rpspoppkmppKKKKKK查5表得: 查5表 取 421()736nmpbK1 250.6b0.75n 由表可得參數(shù): (5.3)62194. 0pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即:764.8()CFN同理:徑向切削分力公式 : 0.90.750.32383PpcPFafvK(5.4)式中參數(shù): 77. 0pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即:327.74()PFN軸向切削分力公式 : 0.50.43326fpcPFa fvK(5.5)式中參數(shù): 11. 1pkK0 . 1opK0 . 1spK0 . 1rpK即:605.48()fFN33根據(jù)工件受力切削力、夾緊力的作用情況,找出在加工過程中對夾緊最不利的瞬間狀態(tài),按靜力平衡原理計算出理論夾緊力。最后為保證夾緊可靠,再乘以安全系數(shù)作為實際所需夾緊力的數(shù)值。即:FKWK安全系數(shù) K 可按下式計算有:6543210KKKKKKKK 式中:為各種因素的安全系數(shù),查參考文獻(xiàn)5表可得:60 KK121 (5.6)1.2 1.0 1.0 1.0 1.3 1.0 1.01.56CK (5.7)1.2 1.2 1.05 1.2 1.3 1.0 1.02.36PK (5.8)1.2 1.2 1.0 1.2 1.3 1.0 1.02.25fK 所以有: (5.9)1193.08()KCCWKFN (5.10)766.37()KPPWKFN 1359.90()KffWKFN螺旋夾緊時產(chǎn)生的夾緊力按以下公式計算有: (5.11)(210tgtgQLWz式中參數(shù)由參考文獻(xiàn)5可查得: (5.12)6.22 2.76zr 90105922 29其中: 33()Lmm)(80 NQ 螺旋夾緊力:04748.2()WN該夾具采用螺旋夾緊機(jī)構(gòu),用螺栓通過弧形壓塊壓緊工件,受力簡圖如下:1633圖 5.1 移動壓板受力簡圖由表得:原動力計算公式 2621001KLWWl即: (5.13)004748.2 33 0.989032.75()17KW LWNl34由上述計算易得: KKWW由計算可知所需實際夾緊力不是很大,為了使其夾具結(jié)構(gòu)簡單、操作方便,決定選用手動螺旋夾緊機(jī)構(gòu)。4.4 誤差分析與計算該夾具以一個平面和和 2 個定位銷定位,要求保證孔軸線間的尺寸公差。為了滿足工序的加工要求,必須使工序中誤差總和等于或小于該工序所規(guī)定的尺寸公差。由5和6可得:1 定位誤差: 當(dāng)以任意邊接觸時 minD WDd 2DdD W通過分析可得:0.052Dmm0.011dmmmin0mm因此:當(dāng)以任意邊接觸時0.063D Wmm夾緊誤差 : cos)(minmaxyyjj其中接觸變形位移值: (5.14)mmSNcHBKRkmnZHBaZRaZy014. 081. 9)(1cos0.013j jymm 磨損造成的加工誤差:通常不超過Mjmm005. 0 夾具相對刀具位置誤差:取ADmm01. 0誤差總和:0.0960.5jwmmmm 從以上的分析可見,所設(shè)計的夾具能滿足零件的加工精度要求。4.5 確定夾具體結(jié)構(gòu)尺寸和總體結(jié)構(gòu)夾具體:夾具的定位、引導(dǎo)、夾緊裝置裝在夾具體上,使其成為一體,并能正確的安裝在機(jī)床上。夾具體是將夾具上的各種裝置和元件連接成一個整體的最大最復(fù)雜35的基礎(chǔ)件。夾具體的形狀和尺寸取決于夾具上各種裝置的布置以及夾具與機(jī)床的連接,而且在零件的加工過程中,夾具還要承受夾緊力、切削力以及由此產(chǎn)生的沖擊和振動,因此夾具體必須具有必要的強(qiáng)度和剛度。切削加工過程中產(chǎn)生的切屑有一部分還會落在夾具體上,切屑積聚過多將影響工件的可靠的定位和夾緊,因此設(shè)計夾具體時,必須考慮結(jié)構(gòu)應(yīng)便于排屑。此外,夾具體結(jié)構(gòu)的工藝性、經(jīng)濟(jì)性以及操作和裝拆的便捷性等,在設(shè)計時也應(yīng)加以考慮。夾具體設(shè)計的基本要求(1)應(yīng)有適當(dāng)?shù)木群统叽绶€(wěn)定性 夾具體上的重要表面,如安裝定位元件的表面、安裝對刀塊或?qū)蛟谋砻嬉约皧A具體的安裝基面,應(yīng)有適當(dāng)?shù)某叽缇群托螤罹?,它們之間應(yīng)有適當(dāng)?shù)奈恢镁取?為使夾具體的尺寸保持穩(wěn)定,鑄造夾具體要進(jìn)行時效處理,焊接和鍛造夾具體要進(jìn)行退火處理。(2)應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度 為了保證在加工過程中不因夾緊力、切削力等外力的作用而產(chǎn)生不允許的變形和振動,夾具體應(yīng)有足夠的壁厚,剛性不足處可適當(dāng)增設(shè)加強(qiáng)筋。(3)應(yīng)有良好的結(jié)構(gòu)工藝性和使用性夾具體一般外形尺寸較大,結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,而且各表面間的相互位置精度要求高,因此應(yīng)特別注意其結(jié)構(gòu)工藝性,應(yīng)做到裝卸工件方便,夾具維修方便。在滿足剛度和強(qiáng)度的前提下,應(yīng)盡量能減輕重量,縮小體積,力求簡單。(4)應(yīng)便于排除切屑在機(jī)械加工過程中,切屑會不斷地積聚在夾具體周圍,如不及時排除,切削熱量的積聚會破壞夾具的定位精度,切屑的拋甩可能纏繞定位元件,也會破壞定位精度,甚至發(fā)生安全事故。因此,對于加工過程中切屑產(chǎn)生不多的情況,可適當(dāng)加大定位元件工作表面與夾具體之間的距離以增大容屑空間:對于加工過程中切削產(chǎn)生較多的情況,一般應(yīng)在夾具體上設(shè)置排屑槽。(5)在機(jī)床上的安裝應(yīng)穩(wěn)定可靠 夾具在機(jī)床上的安裝都是通過夾具體上的安裝基面與機(jī)床上的相應(yīng)表面的接觸或配合實現(xiàn)的。當(dāng)夾具在機(jī)床工作臺上安裝時,夾具的重心應(yīng)盡量低,支承面積應(yīng)足夠大,安裝基面應(yīng)有較高的配合精度,保證安裝穩(wěn)定可靠。夾具底部一般應(yīng)中空,大型夾具還應(yīng)設(shè)置吊環(huán)或起重孔。36工件裝夾方案確定以后,根據(jù)定位元件及夾緊機(jī)構(gòu)所需要的空間范圍及機(jī)床工作臺的尺寸,確定夾具體的結(jié)構(gòu)尺寸,然后繪制夾具總圖。詳見繪制的夾具裝配圖。4.6 夾具設(shè)計及操作的簡要說明如前所述,該工件為提高生產(chǎn)率,經(jīng)過方案的認(rèn)真分析和比較,選用了手動夾緊方式(螺旋夾緊機(jī)構(gòu)) 。這類夾緊機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單、夾緊可靠、通用性大,在機(jī)床夾具中很廣泛的應(yīng)用。此外,當(dāng)夾具有制造誤差,工作過程出現(xiàn)磨損,以及零件尺寸變化時,影響定位、夾緊的可靠。為防止此現(xiàn)象,選用可換定位銷。以便隨時根據(jù)情況進(jìn)行調(diào)整換取。5 5 銑床夾具設(shè)計銑床夾具設(shè)計5.1 研究原始質(zhì)料利用本夾具主要用來加工銑鉸耳開檔設(shè)計,加工時除了要滿足粗糙度要求外,還應(yīng)滿足兩孔軸線間公差要求。為了保證技術(shù)要求,最關(guān)鍵是找到定位基準(zhǔn)。同時,應(yīng)考慮如何提高勞動生產(chǎn)率和降低勞動強(qiáng)度。一、機(jī)床夾具定位元件工件定位方式不同,夾具定位元件的結(jié)構(gòu)形式也不同,這里只介紹幾種常用的基本定位元件。實際生產(chǎn)中使用的定位元件都是這些基本定位元件的組合。(一)工件以平面定位常用定位元件1支承釘 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式如圖6-1所示。平頭支承釘(圖 a)用于支承精基準(zhǔn)面;球頭37支承釘(圖 b)用于支承粗基準(zhǔn)面;網(wǎng)紋頂面支承釘(圖 c)能產(chǎn)生較大的摩擦力,但網(wǎng)槽中的切屑不易清除,常用在工件以粗基準(zhǔn)定位且要求產(chǎn)生較大摩擦力的側(cè)面定位場合。一個支承釘相當(dāng)于一個支承點,限制一個自由度;在一個平面內(nèi),兩個支承釘限制二個自由度;不在同一直線上的三個支承釘限制三個自由度。圖6-1 常用支承釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式2支承板 常用的支承板結(jié)構(gòu)形式如圖6-2所示。平面型支承板(圖 a)結(jié)構(gòu)簡單,但沉頭螺釘處清理切屑比較困難,適于作側(cè)面和頂面定位;帶斜槽型支承板(圖 b) ,在帶有螺釘孔的斜槽中允許容納少許切屑,適于作底面定位。當(dāng)工件定位平面較大時,常用幾塊支承板組合成一個平面。一個支承板相當(dāng)于兩個支承點,限制兩個自由度;兩個(或多個)支承板組合,相當(dāng)于一個平面,可以限制三個自由度。圖6-2 常用支承板的結(jié)構(gòu)形式3可調(diào)支承 常用可調(diào)支承結(jié)構(gòu)形式如圖6-3所示??烧{(diào)支承多用于支承工件的粗基準(zhǔn)面,支承高度可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整,調(diào)整到位后用螺母鎖緊。一個可調(diào)支承限制一個自由度。圖6-3 常用可調(diào)支承的結(jié)構(gòu)形式 (二) 工件以孔定位常用定位元件1定位銷 圖6-6是幾種常用固定式定位銷的結(jié)構(gòu)形式。當(dāng)工件的孔徑尺寸較小時,可選用圖 a 所示的結(jié)構(gòu);當(dāng)孔徑尺寸較大時,選用圖 b 所示的結(jié)構(gòu);當(dāng)工件同時以圓孔和端面組合定位時,則應(yīng)選用圖 c 所示的帶有支承端面的結(jié)構(gòu)。用定
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